水稻OsSTSL1基因的克隆及功能研究.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的糧食作物，全世界約有40％的人口以大米為主食。水稻是我國(guó)種植面積最大、單產(chǎn)最高、總產(chǎn)最多的糧食作物，在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位，全國(guó)有60％以上的人口以大米為主食。但隨著土地資源銳減、土地鹽堿化、水資源減少和干旱等不利因素的日益凸顯，對(duì)水稻產(chǎn)量造成嚴(yán)重威脅。植物應(yīng)對(duì)逆境脅迫主要通過調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，通過一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑而產(chǎn)生一系列生理生化反應(yīng)，以減少逆境對(duì)其的傷害。對(duì)水稻抗逆

2、基因的挖掘和抗逆機(jī)制的研究，從而對(duì)水稻進(jìn)行分子遺傳改良，提高水稻對(duì)逆境脅迫的適應(yīng)性是提高水稻產(chǎn)量的有效途徑之一。
　　 逆境脅迫如鹽脅迫、干旱等和由這些脅迫引起的植物自身激素如脫落酸—ABA的改變都是影響水稻產(chǎn)量的重要因素，所以研究水稻中的逆境脅迫響應(yīng)基因和其抗逆機(jī)制是非常有必要的。本實(shí)驗(yàn)依據(jù)李霞老師課題組的STS1(SensitiveTo Salt1)，通過生物信息學(xué)和同源克隆的方法，找到一個(gè)對(duì)ABA、NaCl和PEG(模擬干

3、旱)響應(yīng)的基因，命名為OsSTSL1(Oryza sativa L.Sensitive To SaltLike1)，對(duì)其進(jìn)行克隆，并通過同源轉(zhuǎn)化和異源轉(zhuǎn)化研究其功能。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)OsSTSL1蛋白含有7個(gè)WD40結(jié)構(gòu)域，屬于WD40蛋白家族成員;啟動(dòng)子序列分析發(fā)現(xiàn)OsSTSL1啟動(dòng)子中含有1個(gè)DRE，2個(gè)ABRE，6個(gè)MYC和1個(gè)MYB順式作用元件。 Real-time PCR檢測(cè)顯示OsSTSL1基因受ABA、NaCl的誘導(dǎo)，且

4、在三小時(shí)誘導(dǎo)表達(dá)最高，隨后表達(dá)量逐漸降低;但在PEG處理?xiàng)l件下OsSTSL1基因表達(dá)量呈下降趨勢(shì)。對(duì)OsSTSL1啟動(dòng)子融合GUS報(bào)告基因進(jìn)行組織化學(xué)染色分析，其結(jié)果顯示OsSTSL1在葉、葉脈、下胚軸和根中表達(dá)，且對(duì)ABA誘導(dǎo)表達(dá)不明顯。OsSTSL1融合GFP載體的亞細(xì)胞定位顯示OsSTSL1蛋白在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中均有表達(dá)。OsSTSL1基因轉(zhuǎn)化擬南芥過表達(dá)株系與Col-0相比，在轉(zhuǎn)綠階段可以耐受ABA和NaCl脅迫，但對(duì)干旱脅迫敏